JPH09298974A - 製鋼炉スラグを用いた水改質方法 - Google Patents
製鋼炉スラグを用いた水改質方法Info
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Abstract
路を流れる水質の改善を行い、淡水に棲息する魚類や貝
類、また水草等の植物類の繁殖と生育に必要な良好な環
境を与える水改質方法を目的とする。 【解決手段】 塊状製鋼炉スラグを流水に浸漬し、流水
のCaO:8〜20mg/リットル、SiO2 :20〜
100mg/リットル、P2 O5 :0.5〜1.0mg
/リットル、かつpH=6.0〜8.0になるように、
前記塊状製鋼炉スラグとの接触面積を調整して、淡水棲
魚介類、魚介類の餌となる珪藻類の育成に適した棲息環
境とすることを特徴とし、また、前記接触面積の調整を
塊状製鋼炉スラグの粒度、製鋼炉スラグの表面積のいず
れかまたは両方で行うことを特徴とし、さらに、前記塊
状製鋼炉スラグとして、細粒の製鋼炉スラグをセメント
等で固めて用いる製鋼炉スラグを用いた水改質方法。
Description
いて河川等の水路を流れる水質の改善を行い、淡水に棲
息する魚類や貝類、また水草等の植物類の繁殖と生育に
必要な良好な環境を与える水改質方法に関するものであ
る。
どの有機物流入量が増加しているが、ゆるやかに流れて
いる河川において、川底や土手の接水部に沿って流れる
水の流速が遅い場合、川底や土手側面に沈殿物が堆積し
やすく、また一方水面もなめらかで水中への空気の巻き
込みも少ないので、河川の自然浄化作用が弱い。これが
長期間に亘れば景観を損ね、また、悪臭ガスなどを発生
し、環境上大きな問題になっている。
増殖する方法としては、鋼材、石材、木材などを水中に
沈めて人工魚礁とし、これにより魚礁空間を形成し、こ
の空間内に海藻類や植物プランクトンを着生棲息させて
藻場を形成する方法が広範に利用されている。
工的に育成するためには、従来は水質環境、土質環境が
なるべく自然に近く、かつ清浄であることが必須条件と
されてきた。そのためごく最近までは、減少しつつある
魚介類およびそれに食物連鎖上関わる野性生物の棲息環
境を保護するためには、極力自然状態に近い環境に近づ
け、人工的な構築物を排除するのが最良、かつ唯一の策
であると考えられ、自然の棲息環境の保持、もしくは自
然の棲息環境へ戻す方策が取られてきた。また、河川内
の景観も環境に配慮して、できる限り自然に近く、か
つ、植物、生物に適したものが要望され、また、耐久性
についても長期に亘って安定的なものが望まれるように
なってきた。
いて、自然石よりも人工的なコンクリートなどの構造物
に、貝類がより好んで付着する例が報告されており、ま
た、都市内のコンクリート張りの河川において、貝類で
あるカワニナおよびそれを餌とするホタルの生息も確認
されていることなどから、自然に近く清浄であることよ
りも、生育に必要な化学的成分が適量供給されるような
環境であることが、魚介類をはじめとする野性生物の棲
息環境を、保護育成する第一の条件であると考えられる
ようになってきている。
いえば、甲殻の形成に必須な元素であるカルシウム、ま
た貝類の餌となる珪藻等の藻類の生育に必須なケイ酸、
その他リン酸等である。これらの濃度は一般に表1に示
す範囲が推奨されている。また、溶存酸素量が90〜1
00%であることもこれらの生物の生育のために欠かせ
ない条件である。
した上での水棲魚介および海藻類を人工的に繁殖させる
ための試みが行われてきた。この様な例は数多くある
が、製鉄業での鉄鋼製造過程で発生する鉄鋼滓(スラ
グ)を利用した魚礁ブロックとしては、特開昭54−5
4892号、特開昭56−5032号、特開昭58−1
3334号等があるが、何れも海水を対象としたもの
で、また魚礁そのものとその製造方法に特徴があり、淡
水を対象としたものではない。
件に適した元素を供給する物質として、上記したように
鉄鋼製造過程で発生する製鋼炉(平炉、電気炉)等のス
ラグ類がある。しかし、これ等のスラグ類は一般に水溶
性が高く、有効成分が流出しやすい問題がある。
験を実施した結果では図1に示すように、規模の小さな
山林等の小沢を流れる程度の水量での水流(0.05m
/min)以下では、水の滞留のため粒度を10mm以
下にした粉体のスラグでは、スラグ成分中でカルシウム
が過剰に流出し、この結果、水のpHが強塩基性に変わ
り、pH8.0を越えてしまい貝類の棲息条件を満たさ
ないものになってしまうという問題があった。また、粒
度10mm以下では、その表面積は大きくなる関係上ス
ラグの溶出速度が速いため、スラグの消費を早め、経済
的にみて不都合である。このようなことから、これ等の
問題の早期解決が強く望まれていた。
有利に解決するためになされたものであり、その要旨と
するところは、製鋼炉から発生するスラグで塊状のもの
を用いるか、もしくは微粒のものをセメント等の凝固剤
を加えることにより凝固し、溶解量を抑制することによ
り、水質改良のシステムの完成をみたものでありその手
段は下記の通りである。 (1)塊状製鋼炉スラグを流水に浸漬し、流水のCa
O:8〜20mg/リットル、SiO2 :20〜100
mg/リットル、P2 O5 :0.5〜1.0mg/リッ
トル、かつpH=6.0〜8.0になるように、前記塊
状製鋼炉スラグとの接触面積を調整して、淡水棲魚介
類、魚介類の餌となる珪藻類の育成に適した棲息環境と
することを特徴とする製鋼炉スラグによる水改質方法。 (2)前記の接触面積の調整を、前記塊状製鋼炉スラグ
の粒度、製鋼炉スラグの表面積のいずれかまたは両方で
行うことを特徴とする(1)に記載の製鋼炉スラグによ
る水改質方法。 (3)前記塊状製鋼炉スラグとして、細粒の製鋼炉スラ
グをセメント等で固めて用いる(1)または(2)に記
載の製鋼炉スラグ類を用いた水改質方法。
る魚礁の素材としての化学成分を表2に転炉スラグと共
に示した。表2から明らかなように、転炉スラグは10
〜50%のケイ酸分、20〜80%の酸化カルシウム、
1〜10%のリン酸分等を含み、ケイ酸塩、カルシウム
イオン、リン酸塩の供給に適しており、逆に硫黄等の有
害物質は少ない。また精錬時の副産物であるため安価に
入手できる利点がある。
グの有効活用を図るため種々の研究開発を重ねた結果、
本発明を完成したもので、単に製鋼炉スラグを用いれば
よいというものではなく、そこには使用される水路(水
量)に適したスラグ粒度および、水と接触する製鋼炉ス
ラグの面積の適正化が大きな要素を占るとの知見を得た
ものである。
として転炉スラグを選択し、該スラグの粒径として、1
0〜200mmの塊状のものを用いることにより、スラ
グを徐々に溶解させ、カルシウムイオン、ケイ酸塩、リ
ン酸塩等の有効成分を継続的に溶出させることができ、
一定の流出水(5リットル/min)のときに、表3に
示すとおり水路中の上記成分量を適量に保ち、かつpH
を魚介類の生育に適した6.0〜8.0の範囲内に収め
ることができることが判った。
形状によって大きく変わり、球状に近い程、外面との接
触面積は少く、表面に多くの凹凸を有する形状であれば
逆に接触面積は広くなる。したがって、スラグ形状によ
ってはスラグ粒度のみではなく、形状に応じ、設置する
スラグ量の調整を図る必要がある。
単味で使用する場合のみでなく、細粒の製鋼炉スラグを
セメント等で固めて適当な大きさの塊状に形成し、これ
を同様の方法で適宜量設置して用いるものである。この
場合、当然セメント等のバインダー量により製鋼炉スラ
グとしての有効成分は減少するので、その分は製鋼炉ス
ラグ単味のものよりも増量となる。
直射日光が適度に当たるので、水温が適度に上昇し、水
草、藻等の水中植物の生育に良い環境を形成する。ま
た、塊状製鋼炉スラグの下方に日陰が適度に形成される
ので、水棲生物の休息等に良い環境を形成する。さら
に、前記塊状製鋼炉スラグ設置箇所は水の循環が非常に
良いので、酸素と栄養に富んだ環境を形成できる。
(流路幅1m)において実施した俯瞰図を図2に示す。
また図3は本実施例の平面図である。水路3中の一部に
本発明による塊状の転炉スラグ1を設置する。流水は堰
2により乱流となり溶存酸素をほぼ飽和状態となった
後、スラグ1に触れてその有効成分を溶出する。このよ
うな状況が繰り返されるように構成した。
ラグをほぼ球形の塊状の転炉スラグ(径10〜200m
m)を20kg、表面凹凸形状を有する塊状転炉スラグ
(平均径10〜50mm)を20kg、さらに細粒転炉
スラグ80%をセメント20%で固めた塊状転炉スラグ
(径10〜50mm)を20kgの3種をそれぞれ投入
設置した。この結果、毎分10〜20リットル程度の流
量においては、前記表3に示したと同様の流入水のpH
が6.8のとき、流出水のpHは6.0〜8.0の範囲
内に収っており、成分量を目標の領域に保つことができ
た。
成分の分析結果も併せて示した。これからみても水中の
カルシウム、ケイ酸、リン酸のイオン濃度が確実に上昇
していることがわかる。この通路に通水すると10日程
度で珪藻類が発生した。また、カワニナ等の貝類を放流
したところ順調に生育した。
切な接触面積をもつ製鋼炉スラグを流水路の適宜箇所に
設置することにより、製鋼炉スラグのもつ有効成分によ
り水路中のpHを調整するとともに、野性生物の棲息環
境を良好に保ち、河川の汚濁防止に役立ち、安価なコス
トでかつ、安定供給が可能であり、製鋼炉スラグの有効
活用が図れる産業上有用な発明である。
図
Claims (3)
- 【請求項1】 塊状製鋼炉スラグを流水に浸漬し、流水
のCaO:8〜20mg/リットル、SiO2 :20〜
100mg/リットル、P2 O5 :0.5〜1.0mg
/リットル、かつpH=6.0〜8.0になるように、
前記塊状製鋼炉スラグとの接触面積を調整して、淡水棲
魚介類、魚介類の餌となる珪藻類の育成に適した棲息環
境とすることを特徴とする製鋼炉スラグを用いた水改質
方法。 - 【請求項2】 前記の接触面積の調整を、前記塊状製鋼
炉スラグの粒度、製鋼炉スラグの表面積のいずれかまた
は両方で行うことを特徴とする請求項1に記載の製鋼炉
スラグを用いた水改質方法。 - 【請求項3】 前記塊状製鋼炉スラグとして、細粒の製
鋼炉スラグをセメント等で固めて用いる請求項1または
請求項2に記載の製鋼炉スラグ類を用いた水改質方法。
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JP13969396A JP3103504B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 製鋼炉スラグを用いた水改質方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006068732A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-03-16 | Hiroshima Univ | 水域環境改善材およびそれを用いる水域環境改善方法 |
JP2007105676A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグを利用した水質改善方法 |
JP2016129512A (ja) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | 太平洋セメント株式会社 | 養殖用資材及びその製造方法 |
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